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Trinkwasserversorgung

Trinkwasserversorgung

Die Trinkwasserversorgung ist ein zentraler Aspekt der Gebäudeinfrastruktur, der Gesundheit und Sicherheit gewährleistet

Eine ordnungsgemäße Planung und Durchführung von Trinkwasserinstallationen sind entscheidend für die Qualität und Zuverlässigkeit der Wasserversorgung. Die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, wie beispielsweise der Trinkwasserverordnung, ist unerlässlich, um die Reinheit des Wassers sicherzustellen. Regelmäßige Wartung und Inspektion von Trinkwassersystemen minimieren das Risiko von Verunreinigungen und Leckagen.

Trinkwasserversorgung

In der Regel ist das Facility Management nicht für die Produktion von Trinkwasser verantwortlich. Stattdessen wird Trinkwasser über einen Vertrag von der örtlichen Wasserversorgungsgesellschaft bereitgestellt. Die Wasserversorgungsgesellschaft ist dafür verantwortlich sicherzustellen, dass das gelieferte Trinkwasser den gesetzlich vorgeschriebenen Qualitätsstandards entspricht.

Die Verantwortung geht jedoch am Übergabepunkt auf den Grundstückseigentümer oder den zuständigen Betreiber über. In dieser Hinsicht ist Kenntnis über die Trinkwasserversorgung, insbesondere die geltenden Hygieneanforderungen, unerlässlich, da das Trinkwasser an jedem Entnahmepunkt in der Trinkwasserhausinstallation den Anforderungen der Trinkwasserverordnung (TrinkwVO) entsprechen muss.

Basierend auf einer aktuellen Wasseranalyse (erhältlich in der WVU-Veröffentlichung online und in DIN EN 12502) muss eine Auswahl an Rohrmaterialien getroffen werden, wobei das wirtschaftlichste Material unter Berücksichtigung der folgenden Faktoren ausgewählt wird.

Mit dem WVU sind folgende Fragen zu klären, wie zum Beispiel:

  • welche Leitungsmaterialien im WVU-Bereich haben sich bewährt und welche nicht,

  • welche Vorschriften über den Einsatz bestimmter Werkstoffe bestehen,

  • ob die Versorgung mit unterschiedlichen Wässern (Mischwasser) erfolgt und ob dies zu Problemen führen kann,

  • Welche zuverlässigen Angaben darüber gemacht werden können, wie viele Jahre noch mit nahezu gleichbleibender Wasserzusammensetzung gerechnet werden kann.

Bei der Planung geht es beispielsweise um folgende Inhalte:

  • Berechnungsdurchfluss und Spitzendurchfluss (nach DIN 1988, Teil 3 -Technische Regeln für Trinkwasser-Installation (TRWI))

  • Ermittlung der Rohrdurchmesser

  • Regeln des DVGW

  • Es ist zu prüfen, ob zusätzliche Maßnahmen zur Druckreduzierung oder -erhöhung vorzusehen sind

Exemplarische Darstellung einer Trinkwasserversorgung

Besonders im Zusammenhang mit der Bereitstellung von Trinkwasser geht es darum, die geltenden Vorschriften konsequent einzuhalten, um die Gesundheit der Personen im Verantwortungsbereich uneingeschränkt zu gewährleisten!

Hausanschluss und Wasserzähler

Wasserzähler eines Hausanschlusses als Verbundwasserzehner

Die Übertragung von Trinkwasser von der Wasserversorgungsgesellschaft zum Haushalt erfolgt immer über den Hausanschluss, der unter anderem den Wasserzähler enthält. Es ist vorteilhaft, wenn der Wasserzähler über eine Umgehungsleitung und Verriegelungsmöglichkeiten an beiden Seiten verfügt, um einen einfachen Austausch zu ermöglichen, da diese Zähler regelmäßiger Kalibrierung bedürfen. Zusätzlich umfasst ein Wasserzählersystem in der Regel einen Rückflussverhinderer mit Prüfeinrichtung und einen Ablassanschluss. In kleineren Installationen sind diese Komponenten oft in einer einzigen Armatur kombiniert.

Sofern nicht anders von der Wasserversorgungsgesellschaft angegeben, umfasst der Hausanschluss (HA) die Verbindung zum öffentlichen Netzwerk, einschließlich der Rohrleitungen bis zum Übergabepunkt (z.B. dem Wasserzähler oder normalerweise dem Hauptabsperrventil auf dem Grundstück). Wenn die Wasserversorgungsgesellschaft solche Technologie einsetzt, kann der Haushaltswasserzähler über Fernablesungsmöglichkeiten verfügen. Jede Benutzereinheit muss kalibrierte Wasserzähler für kaltes und warmes Wasser zur Abrechnung aufweisen. Abhängig von den Praktiken der Wasserversorgungsgesellschaft können auch für diesen Zweck Fernablesungen genutzt werden.

Hinter dem Wasserzählersystem befinden sich in der Regel ein Filter und ein Druckminderer. Selbstspülende Filter sind eine kostengünstige Option. Der Druckminderer wird verwendet, um den beabsichtigten Versorgungsdruck aufrechtzuerhalten und ist daher ein entscheidendes Element zur Wassereinsparung. In der Praxis gibt es jedoch Fälle, in denen die Wasserversorgungsgesellschaft den vertraglich vereinbarten Wasserdruck nicht einhält. In solchen Fällen kann ein Druckminderer überflüssig sein.

Das Wasserzählersystem selbst sowie alle anderen Metallarmaturen wie Badewannen oder Abflüsse müssen ordnungsgemäß an die Erdung angeschlossen sein. Hierfür müssen zusätzliche elektrisch leitfähige Brücken zwischen den Rohrenden vor und nach dem Zähler installiert werden.

In Situationen, in denen starke Schwankungen im Volumenstrom zu erwarten sind, wird ein Verbundwasserzähler verwendet. Dieser besteht aus einem größeren Wasserzähler zur Messung des Hauptflusses und einem kleineren Zähler, der neben ihm zur Messung kleinerer Mengen angeschlossen ist (wie auf dem Bild dargestellt). Es ist wichtig zu beachten, dass Durchflussmessgeräte innerhalb ihres nominellen Volumenstrombereichs arbeiten, und Messfehler innerhalb dieses Bereichs begrenzt sind. Kontinuierliche Messungen außerhalb dieses nominalen Bereichs können Ungenauigkeiten zur Folge haben, die mithilfe des hier beschriebenen Verbundwasserzählers gemildert werden können.

Eichung und Beglaubigung

Da der Übergabepunkt auch an der Schnittstelle zwischen dem Versorgungsnetz und dem Hauswassernetz definiert ist, dient die hier gemessene Wassermenge auch als Grundlage für die kommerzielle Abrechnung der gelieferten Wassermenge. Gemäß dem Eichrecht müssen alle in rechtlichen Transaktionen verwendeten Wasserzähler kalibriert oder zertifiziert sein. Die Zertifizierung erfolgt durch den Zählerhersteller, während die Kalibrierung in der Regel von staatlichen Eichbehörden durchgeführt wird. Beide Tests haben gleichwertige Bedeutung.

Es gelten die folgenden Regeln:

  • Die Gültigkeit für die Eichung bzw. Beglaubigung der Wasserzähler ist begrenzt. Sie beträgt für Kaltwasserzähler 6 Jahre, für Warmwasserzähler 5 Jahre

  • Die Überwachung der Gültigkeitsdauer des Einsatzes der geeichten Zähler erfolgt durch das Wasserversorgungsunternehmen. In der Regel wird ein Erinnerungsschrei-ben gesendet, und der Nutzer kann daraufhin den Wechsel des Zählers durchführen bzw. durchführen lassen.

  • Durch Änderungen an der nachgeschalteten Anlage kann diese Gültigkeit vorzeitig erlöschen.

  • Geeichte bzw. beglaubigte Zähler müssen mit einer Plombe versehen sein. Sie trägt auf der Vorderseite das Zeichen der Prüfstelle und auf der Rücksei-te die beiden letzten Ziffern der Jahreszahl der Prüfung. Wasserzähler sind üblicherweise in einem Anschlussbügel montiert, der die elektrische Verbindung zur Rohrleitung erstellt, wenn der Zähler ausgebaut ist. Trinkwasserleitungen werden bei älteren Anlagen auch als Erdung verwendet. Wenn ein solcher Anschlussbügel nicht vorhanden ist, ist eine Überbrü-ckungsleiter aus Cu 16 mm² in der Kabelfarbe Gelb/Grün anzubringen.

Sekundäre Warm- und Heißwasserzähler sind meist zur Heizkostenabrechnung notwendig. Für die Einhaltung der korrekten Bedingungen für den rechtsgeschäftlichen Verkehr zeich-net der Betreiber.

Wasseraufbereitung

Aufgrund der sensiblen Produktionsbedingungen von Trinkwasser benötigen Verbraucher in der Regel keine besonderen Behandlungsmaßnahmen. Dies betrifft jedoch hauptsächlich die hygienischen Aspekte des Wassers. Abhängig von der konkreten Anwendung kann es sinnvoll sein, die folgenden Behandlungsmethoden zum Schutz der Systeme in Betracht zu ziehen. Wenn intern keine Experten vorhanden sind, ist die Einholung professioneller Beratung dringend zu empfehlen, insbesondere aufgrund der sensiblen Natur von Trinkwasser. Fremdkörper können in die häusliche Installation gelangen und bestimmte Risiken darstellen. In diesem Zusammenhang sollte eine Wasserfiltration vorgesehen werden, die auch die Betriebssicherheit der Systeme verbessert.

Der DVGW (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfachs) empfiehlt Filter mit einer nominellen Durchgangsgröße von 0,1 mm. Gelegentlich können gut gemeinte Bemühungen dazu führen, Filter mit kleineren nominellen Durchgangsgrößen zu verwenden. Dies muss jedoch nicht zwangsläufig von Vorteil sein, da es einerseits zu erhöhter Verstopfung führen und andererseits das Risiko einer mikrobiellen Kontamination erhöhen kann. Bei der Auswahl eines Filters muss eine Entscheidung zwischen Filtern mit auswechselbaren Filterpatronen oder Rückspülfiltern getroffen werden.

Dosierung

Die Trinkwasserverordnung und die Trinkwasseraufbereitungsverordnung geben vor, welche Dosierungsmittel dem Trinkwasser zugeführt werden dürfen. Die Dosierung erfolgt in flüssiger Form und umfasst beispielsweise Substanzen wie Natronlauge, Silikate, Phosphate oder andere zugelassene Stoffe, die auch Mischungen miteinander sein können. Das Hauptziel der Zugabe dieser Mittel besteht darin, Korrosion und/oder die Bildung von Kalkablagerungen in den Rohrleitungen soweit wie möglich zu verhindern.

Die Wirksamkeit der Dosierung bezieht sich auf Vermeidung der Korrosion bzw. Kalkbildung wie folgt:

Dosierung von:

Wirkung:

Polyphosphate

• Stabilisierung der Härte
• Verminderung der Kalkbildung im warmen Trinkwasser. Das erfolgt durch die Hydrolyse zu Orthophosphat.
• Durch eine Schutzbildung ist die Korrosion innerhalb feuer-verzinkter Stahlrohre gehemmt

Orthophosphat

• Begünstigung der Bildung von Schutzschichten bei verzink-ten Stahlrohren

Dosiermittel und ihre Wirkung

Die verwendeten Dosiereinrichtungen sollten über ein DVGW-Prüfzeichen verfügen und den Standards der DIN 19635/100 entsprechen. Die Installation erfolgt unkompliziert und stressfrei. Es ist entscheidend, dass Dosiereinrichtungen frei von Verunreinigungen bleiben und regelmäßig auf Einhaltung geprüft werden. Dies gilt auch für die Verbindung zwischen dem Behälter für das Dosierungsmittel und der Dosiereinrichtung selbst. Im Arbeitsraum muss eine dauerhafte und gut sichtbare Hinweistafel zur Dosieranlage und zur Aufbereitung des Trinkwassers angebracht sein.

Der Aushang soll mindestens Auskunft geben über:

  • die verwendete(n) Chemikalie(n),

  • deren Zusammensetzung,

  • die Konzentration der Wirksubstanzen,

  • die angesetzte Menge,

  • die Dosierungsmängel,

  • sowie der Einsatzbereich des Dosiermittels.

Die Benutzer einer Trinkwasseranlage sind durch geeignetes Informationsmaterial darüber zu informieren, welche Art, welche Konzentration und Menge an Mitteln dem Trinkwasser zuggegeben worden ist.

Enthärtung

Enthärtung des Rohwassers durch Austausch der Erdalkaliionen gegen Natriumionen (exemplarisch)

Ein Nachteil von Trinkwasserleitungen und ihren Behältern ist, dass sich in ihnen Kalkablagerungen bilden können. Um diese Ablagerungen zu verhindern, kann das Trinkwasser enthärtet werden, was einen Ionenaustausch beinhaltet, bei dem Calciumionen gegen Natriumionen ausgetauscht werden. Dieser Austausch wird in der Regel unter Verwendung von Kationenaustauschern durchgeführt, die in Form synthetischer Harze mit gebundenen Na+ Ionen vorliegen. Diese werden gegen Ca++ und Mg++ Ionen im Wasser ausgetauscht. Dieser Prozess wird in Klimaanlagen eingesetzt, es sei denn, es gibt spezifische Anforderungen an rückstandsfreie Verdunstung.

Enthärtungssysteme müssen den Normen DIN 19636 Teil 100 entsprechen und über ein DVGW-Prüfzeichen verfügen. Die Verwendung von Enthärtungssystemen wird für Härtebereich 4 (ab 10 ° dKH) und Temperaturen über 60 °C empfohlen. Es ist wichtig zu beachten, dass während des Enthärtungsprozesses der Gesamtsalzgehalt des Wassers unverändert bleibt. Dies bedeutet, dass die Gesamtkonzentration von Salzen auch nach dem Austausch von Ca-Ionen gegen Na-Ionen konstant bleibt.

Weitere Anwendungsgebiete für die Enthärtung sind:

  • Spülmaschinen in Einrichtungen für die Gemeinschaftsverpflegung,

  • Heizungsanlagen,

  • Vorstufen für Umkehrosmoseanlagen, mit Wasserzerstäubung

  • oder in Anlagen der Datenverarbeitung).

Ergänzend sei erwähnt, dass insbesondere in Dampfkesselanlagen zur Enthärtung des Kesselspeisewassers eine nachträgliche Konditionierung durch die Zugabe von Phosphat oder/und Natronlauge erfolgen kann. Im Trinkwasserbereich ist so etwas unüblich.

Vollentsalzung

Wie zuvor erläutert, erfolgt in Enthärtungssystemen ausschließlich ein Austausch von Magnesiumionen gegen Calciumionen.

Für bestimmte Anwendungen wie die Klimatisierung in Laboren, Dampferzeuger und ähnliche Prozesse kann es erforderlich sein, zusätzliche Substanzen wie Sulfate, Nitrate, Chloride und Silicate zu entfernen. In solchen Fällen spricht man von einer vollständigen Entsalzung. Hierfür werden nur zugelassene Materialien wie Edelstahl und Kunststoff verwendet. Der Prozess erfolgt in der Regel in mindestens zwei Stufen.

Der Umfang des Zusatzstoffeinsatzes wird durch die Messung der Leitfähigkeit des Wassers bestimmt, die in µS/cm angegeben wird. Vollständig demineralisiertes Wasser gilt als nahezu chemisch rein. Wenn es getrunken wird, entzieht es dem Körper lebenswichtige Salze und stellt daher eine Gesundheitsgefahr dar. Es sollte daher nicht getrunken werden und muss entsprechend gekennzeichnet sein.

Vollständig demineralisiertes Wasser, das durch Ionenaustausch gewonnen wird, ist im Wesentlichen frei von allen Ionen und daher salzfrei. Dies erfordert jedoch, dass Kationen- und Anionenaustauscher mit Salz und Natronlauge regeneriert werden. Dies führt zu einer hohen Salzkonzentration im Abwasser, die in den meisten Fällen neutralisiert werden muss.

Nach der Aufbereitung (normalerweise durch Zugabe von Natriumsilikat, um einen pH-Wert von 7 bis 9 zu erreichen) kann demineralisiertes Wasser in verschiedenen Systemen eingesetzt werden, einschließlich:

  • Klimaanlagen

  • Heizungsanlagen mit Dampferzeugung,

  • Laborbereiche,

  • Gläserspülmaschinen,

  • Akkumulatoren.

Bei geringem Bedarf an vollentsalztem Wasser werden Mischbett-Ionenaustauscher in Pat-ronenform eingesetzt. Die Patronen werden in zentralen Regenerierstationen regeneriert.

Teilentsalzung

Die teilweise Entsalzung wird auch als Dekarbonisierung bezeichnet. Hierbei wird die Carbonathärte aus dem Rohwasser mithilfe schwach saurer Kationenaustauscher entfernt. Bei diesem Prozess wird Kohlendioxid freigesetzt und in der Regel abgeführt. Bei der Bestimmung der geeigneten Entsalzungsmethode für die Verwendung von Wasser zur Luftbefeuchtung in Klimaanlagen sollte die Wirtschaftlichkeit das Leitprinzip sein. Für Klimaanlagen ist teilweise entsalztes Wasser nahezu genauso gut für die Luftbefeuchtung geeignet wie vollentsalztes Wasser. Die Verwendung von vollentsalztem Wasser in Klimaanlagen ist hauptsächlich dann gerechtfertigt, wenn das Rohwasser erhebliche Carbonathärte aufweist und aufgrund der Systemgröße große Wassermengen benötigt werden. Diese Situation ist jedoch im Kontext des Facility Managements selten anzutreffen.

Umkehrosmose

Wasserfilter mit Umkehrosmoseanlage

Die Umkehrosmose ist eine physikalische Methode zur Entsalzung von Wasser, die auf dem natürlichen Konzentrationsgleichgewicht durch osmotischen Druck basiert. Bei diesem Verfahren wird Rohwasser durch eine halbdurchlässige Membran gedrückt, wodurch disperse Substanzen, Ionen, Kolloide, Bakterien und Keime effektiv vom Wasser getrennt werden. Ein wesentlicher Vorteil der Umkehrosmose besteht darin, dass keine Säuren oder Laugen verwendet werden, wodurch Umweltverschmutzung vermieden wird. Darüber hinaus sind keine Neutralisationsmaßnahmen erforderlich.

Obwohl das Verfahren seine Vorteile hat, ist zu beachten, dass bis zu 10% der ursprünglich vorhandenen Salze im gereinigten Wasser verbleiben können. Darüber hinaus ist eine entsprechende Menge Spülwasser erforderlich, um den Konzentratfilm von der halbdurchlässigen Membran zu entfernen. Je nach Art und Typ der verwendeten Membran kann der Restsalzgehalt jedoch auf bis zu 1% reduziert werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass in den meisten Fällen eine Vorbehandlung durch die Enthärtung des Rohwassers erforderlich ist.

Diese Vorbehandlung dient der Verlängerung der Lebensdauer der Membran. Abschließend, umfassende Informationen zu bieten, sollten auch andere Arten der Trinkwasseraufbereitung erwähnt werden:

  • Entfernung von Geruchs- und Geschmacksstoffen, sowie Schwebestoffen,

  • Senkung der Basekapazität bis pH 8,2 (durch Belüftung des Trinkwassers wird ag-gressive Kohlensäure ausgetrieben und der pH-Wert angehoben.),

  • Anheben der Säurekapazität bis pH 4,3 (durch Verwendung dolomitischen Filterma-terials werden die Karbonhärte und der pH-Wert angehoben.),

  • Enteisung und Entmanganung des Trinkwassers.

  • Physikalische Wasserbehandlung.

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